Унификация проверок на null, рефакторинг AllPassFilter

Заменены явные проверки на null на ArgumentNullException.ThrowIfNull во всех основных методах (AnalogBasedFilter.cs, DigitalFilter.cs, DigitalFilterExtension.cs, FilterEx.Export.cs, FT.cs). Переписан конструктор AllPassFilter на record-like стиль (C# 12), добавлены XML-комментарии. В ValidateBitDepth использовано новое условие проверки диапазона. Удалён неиспользуемый using. Изменения повышают читаемость и современность кода.

Author: Infarh

MathCore.DSP/Filters/AllPassFilter.cs

@@ -2,10 +2,7 @@
 namespace MathCore.DSP.Filters;
 
 /// <summary>Всепропускающий фильтр</summary>
+/// <remarks>Инициализация нового экземпляра <see cref="AllPassFilter"/></remarks>
+/// <param name="k">Коэффициент передачи</param>
 // http://www.dsplib.ru/content/allpass/allpass.html
-public class AllPassFilter : IIR
-{
-    /// <summary>Инициализация нового экземпляра <see cref="AllPassFilter"/></summary>
-    /// <param name="k">Коэффициент передачи</param>
-    public AllPassFilter(double k) : base(B: [k, 1], A: [1, k]) { }
-}
+public class AllPassFilter(double k) : IIR(B: [k, 1], A: [1, k]);

MathCore.DSP/Filters/AnalogBasedFilter.cs

@@ -49,8 +49,8 @@ public static (Complex[] Poles, Complex[] Zeros) ToBandPass(
             Complex[] Zeros,
             double fpl, double fph)
         {
-            if (Poles is null) throw new ArgumentNullException(nameof(Poles));
-            if (Zeros is null) throw new ArgumentNullException(nameof(Zeros));
+            ArgumentNullException.ThrowIfNull(Poles);
+            ArgumentNullException.ThrowIfNull(Zeros);
             if (Poles.Length == 0) throw new ArgumentException("Размер вектора полюсов должен быть больше 0", nameof(Poles));
             if (Zeros.Length > Poles.Length) throw new ArgumentException("Число нулей не должна быть больше числа полюсов", nameof(Zeros));
 
@@ -96,8 +96,8 @@ public static (Complex[] Poles, Complex[] Zeros) ToBandStop(
             Complex[] Zeros,
             double fpl, double fph)
         {
-            if (Poles is null) throw new ArgumentNullException(nameof(Poles));
-            if (Zeros is null) throw new ArgumentNullException(nameof(Zeros));
+            ArgumentNullException.ThrowIfNull(Poles);
+            ArgumentNullException.ThrowIfNull(Zeros);
             var count_p = Poles.Length;
             var count_0 = Zeros.Length;
             if (count_p == 0) throw new ArgumentException("Размер вектора полюсов должен быть больше 0", nameof(Poles));

MathCore.DSP/Filters/DigitalFilter.cs

@@ -106,7 +106,7 @@ public static IEnumerable<Complex> ToZ(IEnumerable<Complex> p, double W0, double
     /// <returns>Нормирующий множитель</returns>
     public static double GetNormalizeCoefficient(IEnumerable<Complex> poles, double dt)
     {
-        if (poles is null) throw new ArgumentNullException(nameof(poles));
+        ArgumentNullException.ThrowIfNull(poles);
 
         var k = 2 / dt;
         var (re, im) = poles.Multiply(p => k - p);

MathCore.DSP/Filters/DigitalFilterExtension.cs

@@ -11,7 +11,7 @@ public static class DigitalFilterExtension
     /// <exception cref="ArgumentOutOfRangeException">Если указанная точность меньше, либо равна 0</exception>
     public static IEnumerable<double> GetImpulseResponse(this DigitalFilter filter, int MaxSamples = -1, double Accuracy = 0.001)
     {
-        if (filter is null) throw new ArgumentNullException(nameof(filter));
+        ArgumentNullException.ThrowIfNull(filter);
         if (Accuracy <= 0) throw new ArgumentOutOfRangeException(nameof(Accuracy), "Точность должна быть больше 0");
         if (MaxSamples == 0) yield break;
 
@@ -37,7 +37,7 @@ public static IEnumerable<double> GetImpulseResponse(this DigitalFilter filter,
     /// <returns>Последовательность отсчётов импульсной характеристики</returns>
     public static IEnumerable<double> GetTransientResponse(this DigitalFilter filter, int MaxSamples = -1/*, double Accuracy = 0.001*/)
     {
-        if (filter is null) throw new ArgumentNullException(nameof(filter));
+        ArgumentNullException.ThrowIfNull(filter);
         //if (Accuracy <= 0) throw new ArgumentOutOfRangeException(nameof(Accuracy), "Точность должна быть больше 0");
         if (MaxSamples == 0) yield break;
 

MathCore.DSP/Filters/FilterEx.Export.cs

@@ -1,6 +1,4 @@
-using static MathCore.Polynom.Array;
-
-namespace MathCore.DSP.Filters;
+namespace MathCore.DSP.Filters;
 
 public static partial class FilterEx
 {
@@ -117,7 +115,7 @@ public FixedPointIirSosCoefficients(FixedPointSosSection[] Sections, int BitDept
     /// <exception cref="NotSupportedException">Если фильтр не является <see cref="IIR"/></exception>
     public static FixedPointIirCoefficients ExportToFixedPoint(this Filter Filter, int BitDepth = 16, int? FractionalBits = null)
     {
-        if (Filter is null) throw new ArgumentNullException(nameof(Filter));
+        ArgumentNullException.ThrowIfNull(Filter);
 
         return Filter is IIR iir
             ? iir.ExportToFixedPoint(BitDepth, FractionalBits)
@@ -132,7 +130,7 @@ public static FixedPointIirCoefficients ExportToFixedPoint(this Filter Filter, i
     /// <exception cref="ArgumentNullException">Если <paramref name="Filter"/> равен <see langword="null"/></exception>
     public static FixedPointIirCoefficients ExportToFixedPoint(this IIR Filter, int BitDepth = 16, int? FractionalBits = null)
     {
-        if (Filter is null) throw new ArgumentNullException(nameof(Filter));
+        ArgumentNullException.ThrowIfNull(Filter);
 
         ValidateBitDepth(BitDepth);
 
@@ -157,7 +155,7 @@ public static FixedPointIirCoefficients ExportToFixedPoint(this IIR Filter, int
     /// <exception cref="NotSupportedException">Если фильтр не является <see cref="IIR"/></exception>
     public static FixedPointIirSosCoefficients ExportToFixedPointSos(this Filter Filter, int BitDepth = 16, int? FractionalBits = null)
     {
-        if (Filter is null) throw new ArgumentNullException(nameof(Filter));
+        ArgumentNullException.ThrowIfNull(Filter);
 
         return Filter is IIR iir
             ? iir.ExportToFixedPointSos(BitDepth, FractionalBits)
@@ -173,7 +171,7 @@ public static FixedPointIirSosCoefficients ExportToFixedPointSos(this Filter Fil
     /// <exception cref="InvalidOperationException">Если не удалось выполнить секционное разложение фильтра</exception>
     public static FixedPointIirSosCoefficients ExportToFixedPointSos(this IIR Filter, int BitDepth = 16, int? FractionalBits = null)
     {
-        if (Filter is null) throw new ArgumentNullException(nameof(Filter));
+        ArgumentNullException.ThrowIfNull(Filter);
 
         ValidateBitDepth(BitDepth);
 
@@ -222,8 +220,8 @@ public double PoleRadius
 
     private static (double[] B, double[] A) Normalize(IReadOnlyList<double> B, IReadOnlyList<double> A)
     {
-        if (B is null) throw new ArgumentNullException(nameof(B));
-        if (A is null) throw new ArgumentNullException(nameof(A));
+        ArgumentNullException.ThrowIfNull(B);
+        ArgumentNullException.ThrowIfNull(A);
         if (B.Count == 0) throw new ArgumentException("Размер массива коэффициентов числителя должен быть больше 0", nameof(B));
         if (A.Count < 2) throw new ArgumentException("Размер массива коэффициентов знаменателя должен быть больше 1", nameof(A));
 
@@ -242,8 +240,8 @@ private static (double[] B, double[] A) Normalize(IReadOnlyList<double> B, IRead
 
     private static void EnsureFinite(IEnumerable<double> Values, string ParamName)
     {
-        if (Values is null) throw new ArgumentNullException(nameof(Values));
-        if (ParamName is null) throw new ArgumentNullException(nameof(ParamName));
+        ArgumentNullException.ThrowIfNull(Values);
+        ArgumentNullException.ThrowIfNull(ParamName);
 
         foreach (var value in Values)
             if (!IsFinite(value))
@@ -254,13 +252,13 @@ private static void EnsureFinite(IEnumerable<double> Values, string ParamName)
 
     private static void ValidateBitDepth(int BitDepth)
     {
-        if (BitDepth < 2 || BitDepth > 62)
+        if (BitDepth is < 2 or > 62)
             throw new ArgumentOutOfRangeException(nameof(BitDepth), BitDepth, "Разрядность коэффициентов должна находиться в диапазоне от 2 до 62 бит");
     }
 
     private static int ResolveFractionalBits(IReadOnlyList<double> Coefficients, int BitDepth, int? FractionalBits)
     {
-        if (Coefficients is null) throw new ArgumentNullException(nameof(Coefficients));
+        ArgumentNullException.ThrowIfNull(Coefficients);
 
         if (FractionalBits is { } explicit_fractional_bits)
         {
@@ -399,7 +397,7 @@ private static SosSection[] BuildSos(double[] A, double[] B)
 
     private static Complex[] GetRoots(double[] Coefficients)
     {
-        if (Coefficients is null) throw new ArgumentNullException(nameof(Coefficients));
+        ArgumentNullException.ThrowIfNull(Coefficients);
 
         var n = Coefficients.Length - 1;
         while (n > 0 && Math.Abs(Coefficients[n]) < 1e-18)
@@ -528,7 +526,7 @@ private static double[][] BuildSectionsFromRoots(Complex[] Roots)
 
     private static void DistributeGain(SosSection[] Sections, ref double Gain)
     {
-        if (Sections is null) throw new ArgumentNullException(nameof(Sections));
+        ArgumentNullException.ThrowIfNull(Sections);
         if (Sections.Length == 0 || Gain == 0 || double.IsNaN(Gain) || double.IsInfinity(Gain))
             return;
 

MathCore.DSP/Fourier/FT.cs

@@ -53,7 +53,7 @@ public static Complex[] GetFourierTransform(this IEnumerable<double> Values, boo
     /// <param name="IsInverse">Обратное преобразование</param>
     public static Complex[] GetFourierTransform(this double[] Values, bool IsInverse = false)
     {
-        if (Values is null) throw new ArgumentNullException(nameof(Values));
+        ArgumentNullException.ThrowIfNull(Values);
 
         var N = Values.Length;
         var spectrum = new Complex[N];
@@ -82,7 +82,7 @@ public static Complex[] GetFourierTransform(this double[] Values, bool IsInverse
     /// <param name="progress">Метод информирования о прогрессе операции</param>
     public static Complex[] GetFourierTransform(this double[] Values, bool IsInverse, Action<double>? progress)
     {
-        if (Values is null) throw new ArgumentNullException(nameof(Values));
+        ArgumentNullException.ThrowIfNull(Values);
 
         var N = Values.Length;
         var spectrum = new Complex[N];
@@ -112,7 +112,7 @@ public static Complex[] GetFourierTransform(this double[] Values, bool IsInverse
     /// <param name="Inverse">Обратное преобразование</param>
     public static Complex[] GetFourierTransform(this Complex[] Values, bool Inverse = false)
     {
-        if (Values is null) throw new ArgumentNullException(nameof(Values));
+        ArgumentNullException.ThrowIfNull(Values);
 
         var spectrum = new Complex[Values.Length];
         var N = spectrum.Length;
@@ -140,7 +140,7 @@ public static Complex[] GetFourierTransform(this Complex[] Values, bool Inverse
     /// <param name="progress">Метод индикации прогресса выполнения</param>
     public static Complex[] GetFourierTransform(this Complex[] Values, bool Inverse, Action<double>? progress)
     {
-        if (Values is null) throw new ArgumentNullException(nameof(Values));
+        ArgumentNullException.ThrowIfNull(Values);
 
         var spectrum = new Complex[Values.Length];
         var N = spectrum.Length;

MathCore.DSP/Infrastructure/Extensions/ArgumentNullExceptionEx.cs

@@ -1,7 +1,7 @@
 #if NETSTANDARD2_0
 using System.Runtime.CompilerServices;
 
-namespace MathCore.DSP.Infrastructure;
+namespace MathCore.DSP.Infrastructure.Extensions;
 
 internal static class ArgumentNullExceptionEx
 {

MathCore.DSP/MathCore.DSP.csproj

@@ -62,6 +62,9 @@
 
   <ItemGroup>
     <Using Include="MathCore.DSP.Infrastructure" />
+  </ItemGroup>
+
+  <ItemGroup Condition="'$(TargetFramework)'=='netstandard2.0'">
     <Using Include="MathCore.DSP.Infrastructure.Extensions" />
   </ItemGroup>